电镀行业污水处理厂规划.docx
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电镀行业污水处理厂规划
8.2.1.2络合废水预处理
(1)废水的特点及处理
在铜氨废水中铜离子与氨产生络合键,并以铜氨络合离子(Cu(NH3)42+)的型态存在于废水中,由于铜离子与氨形成络合键后,以传统的重金属氢氧化物沉淀法无法去除,并且由于这些氨系的废水中含有游离的氨,若与其它含铜废水混合将再产生铜氨络合离子(Cu(NH3)42+),故将其分类处理。
同时,废水中含有EDTA、甲醛等成份,这些化学成份一定条件下与铜形成敖合物,其敖合能力很强,普通方法难以处理。
此外,破络沉淀后的废水和污泥上清液,如果并入综合废水与其一道处理,由于废水中的HN3-N依然存在,则综合废水中的Cu2+又将与HN3-N重新形成稳定的络合物,而综合废水处理系统不备有破络装置,如此必将导致综合废水Cu2+的超标。
本项目单独为络合废水单独设置了污泥池及污泥压滤机,与其它废水彻底分开。
(2)工艺流程
络合废水处理工艺流程详见图8.2-2。
图8.2-2络合废水处理系统工艺流程图
(3)废水处理流程说明
本方案先调整pH值后投加破络剂,破除铜氨络合键后,再通过沉淀方法将Cu2+去除,其运行成本、低廉,操作管理方便,主要构筑物说明如下:
调节池:
络合废水收集至调节池,由泵提升至破络池。
破络池:
调整合适pH值后,投加破络剂破除铜离子的络合形式。
混凝絮凝池:
投加絮凝剂,将破络后的废水进行混凝沉淀处理。
沉淀池:
废水进入沉淀池有效进行固液分离。
(4)处理效果
Cu2+<0.3mg/L,处理效率大于99.4%;CODCr<200mg/L,但NH3-N浓度较高,排入有机废水生化处理系统进一步处理。
8.2.1.3含氰废水处理系统
(1)含氰废水的特点
由于废水中含有CN-,在遇到酸性物质时会还原成毒性很强的氰气,对人体和环境危害很大,所以在生产中要特别注意避免含氰废水与酸性物质接触,以免造成不良事故。
(2)处理工艺原理
氰虽不是一类污染物,但其毒性极大,在废水站单独收集。
本项目采用常用又成熟的方法―碱氯法,经两步完成处理。
第一步,CN-在碱性条件下被NaClO氧化成CNCl,CNCl很快水解成微毒的CNO-,第二步则是继第一步反应之后,用HClO再将CNO-进一步氧化成N2和CO2。
氰化物可去除99%以上。
反应原理如下:
一级氧化:
pH:
10~11
CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OH-
CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O
二级破氰:
pH:
8~8.5
2CNO-+3ClO-+H2O→2CO2↑+N2↑+3Cl-+2OH-
此法是成熟的破氰工艺,破氰需要适当的pH范围,利用工业pH计自动加碱调节,加氧化剂利用ORP自动投加。
破氰后排入综合废水处理系统进行后续处理。
(3)工艺流程
含氰废水处理工艺流程详见图8.2-3。
图8.2-3含氰废水预处理工艺流程图
8.2.1.4含镍废水处理系统
(1)化学镍废水的产生及特点
化学镀镍废水成分较为复杂,具有以下特点:
①化学镀镍水中存在着镍的络合物,而且这些络合物都是外轨型的,对镍具有较强的络合特性;
②化学镀镍水中存在着较大量具有还原特性的次磷酸盐以及亚磷酸盐;
③化学镀镍水中存在着大量pH值缓冲剂,还有光亮剂和稳定剂等。
本项目含镍废水的处理考虑采用NF(纳滤)+RO(反渗透)装置处理,浓缩液全部直接补加到镀镍槽,纯水用于镀镍循环清洗水。
(2)工艺流程
含镍废水处理工艺流程详见图8.2-4。
图8.2-4含镍废水处理工艺流程图
(3)化学镍废水的处理工艺说明
化学镍废水调节池:
化学镍废水收集至调节池中,充分均匀水质水量后,打入保安过滤器中。
保安过滤器:
内装1μg的PP质熔喷滤芯,其作用是进一步防止过滤水中有颗粒状杂质进入高压泵,损坏反渗透装置内的RO膜。
NF装置:
纳滤是以压力差为推动力的膜分离过程,是一个不可逆的过程。
NF膜分离需要的跨膜压差一般为0.5~2.0Mpa,比用反渗透膜达到同样的渗透能量所必须施加的压差低0.5~3.0Mpa。
在同等的外加压力下,“浓缩”过程更有效、快速的进行,并达到较大的浓缩倍数。
RO系统:
反渗透技术是一种先进的膜分离技术。
这种技术使欲分离的溶液中某些成分在压力的作用下,透过一种具有选择透过性的半透膜—反渗透膜,在膜的低压侧收集透过物,而在膜的高压侧则为被阻留的其它成分的浓溶液。
反渗透的对象主要是分离溶液中的离子。
由于分离过程不需加热,没有相的变化,具有耗能较少,设备体积小,操作简单,适应性强,应用范围广等优点。
(4)处理效果
废水经上述流程处理后能达到纯水要求,电导率小于180μs/cm,回用至生产,含镍废水实现零排放。
8.2.1.5综合废水处理及回用
(1)废水的产生及其特点
综合废水来源较多且水质情况较为复杂,其中包含多段有机酸、碱水洗废水、脱脂除油废水、跑冒滴漏废水等,由于本方案将显影、脱膜后的二级清洗废水纳入了一般有机废水中,故综合废水的COD浓度不高,但是金属离子的种类较多。
(2)工艺流程
综合废水处理工艺流程见图8.2-5。
图8.2-5综合废水处理系统工艺流程图
(3)工艺说明
调节池:
将综合废水集至调节池中,在曝气系统的作用下均匀水质、水量,然后由提升泵将废水提升至反应池。
混凝池:
在反应池中将pH值调整至碱性(pH=9),使废水中金属离子形成氢氧化物沉淀,同时加入混凝剂,使金属氢氧化物沉淀变成可沉淀絮状物。
絮凝池:
投加助凝剂使形成大颗粒的矾花,使加速沉淀,为后续沉淀处理做准备。
沉淀池:
随后废水进入沉淀池,有效分离去除这些悬浮的絮状物,可去除绝大部份金属离子。
超滤+RO系统:
超滤UF膜可用于除去水中的悬浮微粒、胶体、微生物等。
由于超滤膜上的微孔很小,可以有效除去各种水中悬浮颗粒、胶体、细菌和大分子有机物等。
因其具有99%的除去水中胶体和100%的除去水中细菌、微生物的功能,而被广泛用作净化水的生产设备和纳滤以及RO反渗透装置的前置处理设备。
本超滤装置采用的超滤UF膜组件为国内领先技术生产,内压式中空纤维,过滤精度可以达到0.02μm。
反渗透是上世纪80年代发展起来的一项新的膜分离技术。
反渗透法的脱盐率高,产水率高,运行稳定,占地面积小,操作简便。
反渗透(RO)是当今世界上最先进的水处理技术,其核心组件是进口的反渗透膜(RO膜、太空膜),可去除99%以上的颗粒物、有机物、无机物盐份以及细菌、病毒等微生物,出水综合指标优良。
(4)处理效果
①Cu2+去除率可达99%以上,浓度在0.3mg/L以下。
②RO系统透过水能满足工艺用水要求。
RO系统浓水的COD<350mg/L,Cu2+浓度约1mg/L,需进一步处理。
8.2.1.6浓水处理系统
(1)废水特点
本项目以膜技术作为回用处理的核心技术,处理后的产水可达到回用水质要求,但也产生一定量的浓水,其中Cu2+约1mg/L,pH约6~7,CODCr<350mg/L。
本方案拟采用混凝沉淀工艺对膜浓水进行预处理后,排入有机废水生化系统进一步处理。
(2)工艺流程
浓水处理工艺流程图8.2-7。
图8.2-7膜浓水处理系统工艺流程图
(3)工艺说明
pH调节池:
投加碱调节pH值在7.5~8.5,安装pH在线监测仪。
混凝池:
投加混凝剂进行混凝沉淀处理。
絮凝池:
投加絮凝剂进行絮凝沉淀处理。
沉淀池:
废水进入沉淀池有效进行固液分离。
(4)处理效果
Cu2+<0.3mg/L,pH控制在7.5~8.5,COD约350mg/L。
8.2.1.7油墨废水和一般有机废水处理系统
(1)废水的产生及其特点
油墨废水为显影、脱模工序中产生的一次清洗水,属高浓度显影脱膜废水,主要指显影、脱膜工序中的废弃槽液或溢出浓槽液,这些废液中含有大量的感光膜、抗焊膜渣等,其特点是COD非常高,故必须单独作预处理。
一般有机废水为显影、脱膜工序中产生的二次清洗水,水质组成与油墨废水类似,但COD浓度比油墨废水大大降低。
油墨的主要成份为含羟基的压克力树脂,环氧树脂,胺基甲酸乙酸树脂等,其可与碱性溶液发生反应,生成有机酸盐溶解在水溶液中,而这些含羟基的树脂则不易溶于酸性溶液中。
应用这一基本性质,在处理显影、脱膜废水时可以加酸于废水中进行酸析处理。
酸性条件使得膜的水溶液形成胶体状不溶物,通过固液分离去除。
本方案拟将采用酸析处理后的油墨废水与一般有机废水一同处理。
同时利用酸洗过程产生的废酸液作为pH调节剂,达到以废治废的效果。
油墨废水采用酸析处理后和一般有机废水一并采用混凝沉淀处理(有机废水处理系统),油墨废水采用酸析处理后CODCr去除率约50%,CODCr约2000mg/L。
与一般有机废水混合后COD浓度仍然很高,但其BOD5/CODCr之值约在0.2~0.4之间,具有一定的生物可分解性,故将预处理后的油墨废水和一般有机废水一同采用A/O+MBR工艺进一步处理。
预处理后的RO浓水也进入A/O+MBR系统处理;破络后的络合废水也进入A/O+MBR系统一同处理,好氧生化处理能将NH3转化为亚硝酸盐氮或硝酸盐氮,去除氨氮;缺氧反硝化处理可以脱氮(在硝化反应中碳源不足时可人工添加碳源)。
同时,为了提供生化处理所需要的营养源,提高废水的可生化性,生活污水也进入该生化处理系统处理。
(2)工艺流程
油墨废水和一般有机废水的处理工艺流程见图8.2-8。
图8.2-8油墨废水+一般有机废水处理系统工艺流程图
(3)工艺流程说明
调节池:
将油墨废液收集至调节池,由泵提升至酸析反应池。
酸析池:
在酸析池中先利用废酸液将pH值由碱性调至酸性(3~4),并悬浮于废水中,随着反应时间的增加,将会形成悬浮物,漂浮于水中。
混凝池:
投加混凝剂将浮于水中的悬浮物变成悬浮的墨渣。
絮凝池:
投加絮凝剂将浮于水中的悬浮物变成悬浮的墨渣。
沉淀池:
足够的停留时间,将悬浮的墨渣沉淀下来,沉淀污泥进入有机污泥池。
反应沉淀池采用间歇处理方式。
生化处理系统:
采用A/O工艺,二沉池中投药来强化沉淀效果,提高出水水质。
MBR池:
采用膜分离系统代替普通活性污泥法中的二沉池,进行固液分离,有效的达到了泥水分离的目的。
膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大大增加,达到很高的水平,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底。
(4)处理效果
酸析处理后的油墨废水与一般有机废水采用混凝沉淀预处理后,与预处理后的RO浓水、络合废水和生活污水一同采用A/O+MBR工艺处理,处理后的COD<50mg/L,Cu2+<0.3mg/L,NH3-N<15mg/L,满足《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)有关限值要求。
预处理后的油墨废水、一般有机废水、预处理后的RO浓水、络合废水和生活污水A/O+MBR工艺COD的去除效果见表8.2-1。
表8.2-1A/O工艺COD去除效果表
废水种类
废水量
(m3/d)
处理前浓度
(mg/L)
处理后浓度
(mg/L)
去除率
(%)
酸析后的油墨废水
300
2000
<50
86
一般有机废水
2000
200
破络合后的络合废水
800
200
预处理后的RO浓水
2782
350
生活污水
240
200
合计
*
356
注:
未考虑污泥及其它损耗。